Nghiên cứu xác định thủy ngân vô cơ và hữu cơ trong trầm tích lưu vực sông nhuệ và sông đáy

1
Processes determine inorganic and organic
forms of mercury in sediments of
Nhue and Day River

Trinh Van Hoan

Hanoi University of science, VNU; Faculty of Chemistry
Major: Analytical chemistry; Code: 60.44.29
Supervisors: Dr. Vu Duc Loi
Date of Presenting Thesis: 2011

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Content

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Một số hằng số vật lý của thuỷ ngân
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6
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7
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Quy trnh phân tích thủy ngân tổng số
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8

Quy trnh phân tích thủy ngân hữu cơ theo Sakamoto
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 HClO
4

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0

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
3

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9

Quy trnh phân tích HgO theo sakamoto



 1.6 






10 ml H
2
SO
4










 CHCl
3

AAS

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
2

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



 HgS







10

Quy trnh phân tích HgS và các dạng khác theo Sakamoto
1.3.4. 

1.3.4.1. 
g 

 



 






2





0,5 gam CuCl
20 ml HCl 1M, NaCl 3 %






AAS






0,5 gam CuCl
20ml HCl 1M, NaCl 3 %








0,5 gam CuCl
20 ml HCl 1M, NaCl 3%










2 ml HNO
3
 HClO
4

5 ml H
2
SO
4


0
C



SnCl
2








11







A

= k. C
b
(I)





  1)








                

1.3.4. 2. 



Hnh 1.7: Sơ đồ nguyên tắc của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
(1)-  
     -HCL), h      
(Electrodeless Discharg Lamp - 
(2) -                 




1.3.4.3. 




(1)
(2)
(3)
(4)

12

VD: Hg
2+

0

As
3+

0








4
, SnCl
2




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4
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2
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4
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2+

2
H
6
+ H
2
+ 2Na
+

SnCl
2
+ Hg
2+
n
4+
+ Hg
0
+ 2Cl
-




 
1.3.4.4. 

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Xử lý mẫu vô cơ
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13

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Xử lý mẫu hữu cơ
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14

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quang ph hp th  vi k thut honh (CV-AAS).
- ng chu nh thu 
ng mu
- u, kha ch  ng thu

- u, khnh ng c  
mu.






15
- u khi chi nh thu 
-  ng s, dng thu  u
, (II) oxi



.
- ng thu ng s, thu ,  (II) 




c.

-   lp l 
- X t qu thc nghim.
2.3. Ly mo qun mu
Mu trc ly ti hing bng thit b ly mng Dredge, ly
khong 50 gam mc bo qun lnh trong khi vn chuyn. Sau
u c tin x i nghin nh ng
  loi b n, r c rp mm
polietilen s n khng cn thi thu
c m
2.4. Trang thit b t phc v u
2.4.1. Trang thit b
- H th hp th  AAS-3300 c
- Thit b nh ct b nh ci tin.
- n 10
-5
g c
-  t
- B ct thu ng thu tinh.
- n ng 50 ml, cao 120 mm.
- nh mc 50 ml, 100 ml, 500 ml, 1000ml.
- i pipet 1,2,5,10 ml.
- Cc thy tinh 50, 80, 100 ml.
- L ng mu tr
t
t cc ct ph tinh khit cao,
 t:
1. Axit HNO3 65% Merck, Suprapure
2. Axit HClO
4
72% Merck, Suprapure

3. Axit H
2
SO
4
98% Merck, Suprapure
4. SnCl
2
Merck, PA
5. CHCl
3
Merck, Suprapure
6. Dithizon Merck, Suprapure
7. KMnO
4
Merck, Suprapure
8. Dung dch chun thu  Merck
9. Mui metyl thu 
3
HgCl) Merck
10. HgO Merck
11. HgS Merck
12. CuCl Merck






16
13. Mu trn: MESS--580

 

3


4

2
SO
4

 Q.
2.4.3. Chu

2
SO
4

2
SO
4



2
S
2
O
3


2
S
2
O
3

250 ml.

4
0,04 % trong H
2
SO
4

4


2
SO
4



2

2
.2H
2
O trong 9 ml H


2



2
3%.








Bảng 3.1: Các điu kin đo phổ hấp thụ nguyên tử của thuỷ ngân
thong 


CL)
song
253,7nm

0,7nm

6 mA (80% Imax)



20 ml

17


0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
-2 0 2 4 6 8 10 12
Nồng độ SnCl2 (%)
Độ hấp thụ (A)

Hnh 3.1: Ảnh hưng của nồng độ chất khử

2


2


2

2




2



3


0

0

3

HClO
4

0

0
C. Tuy

0
 

0



 
3
: HClO
4
: H
2
SO
4

           


3.4. 











18





Hnh 3.3: Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của kỹ thuật hoá hơi lạnh MHS – 10



Hnh 3.4: Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của h hoá hơi lạnh cải tiến

    
 

0

 







19

Hnh 3.5: Phổ hấp thụ của thuỷ ngân trước và sau khi cải tiến thiết bị

Hnh 3.6: Phổ hấp thụ của thuỷ ngân nồng độ 2 µg/l

Hnh 3.7: Phổ hấp thụ của thuỷ ngân nồng độ từ 0,1 đến 2,0 µg/l



20

y = 0.2491x
R
2
= 0.99610
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Nồng độ (ppb)
Độ hấp thụ (Abs)

Hnh 3.8: Đưng chuẩn xác định thuỷ ngân








Bảng 3.6: Kết quả phân tích mẫu chuẩn thuỷ ngân nồng độ 0,1 µg/l
TT


1
0,116
116
2
0,117
117
3
0,113
113
4
0,086
86
5
0,121
121
6
0,095
95
7
0,084
84
TB
0,105
105


0,105

-1) = 6








21





3

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 khng ca th  ln chin hiu qu 
tit mu tr
u tru
i dng metyl thu ng 120,15 ng CH
3
Hgng vi 100 ng Hg).
Thu c chit v 
ml, 45 ml thc hin chit hai li chit vi 5 ml Na
2
S

2
O
3
10
-2
M ru
 hp th  ca thu i k thuu kin t
a chc kt qu:
Kết quả chiết thủy ngân hữu cơ theo thể tích clorofom
Stt
Cl
3

(ml)






1
10 ml
45,0 ng
28,0 ng
73,0 ng
73,0
2
20 ml
65.1 ng
31,4 ng

96,5 ng
96,5
3
30 ml
71,3 ng
25,3 ng
96,6 ng
96,6
4
40 ml
87,2 ng
9,1 ng
96,3 ng
96,3
5
45 ml
88,3 ng
8,1 ng
96,4 ng
96,4




3.8.2.3. Khi chit thu ng natrithiosunfat
Kết quả giải chiết Hg hữu cơ bằng Na
2
S
2
O

3

Stt
3
CHCl
V

322
OSNa
C

322
OSNa
V

T l mol
Na
2
S
2
O
3
/CH
3
HgCl
Hiu sut thu
hi
1
25 ml
0 M

5 ml
0
18,83%
2
25 ml
10
-5
M
5 ml
2.10
1

89,14%
3
25 ml
10
-4
M
5 ml
2.10
2
97,64%
4
25 ml
10
-3
M
5 ml
2.10
3

97,18%
5
25 ml
10
-2
M
5 ml
2.10
4

97,31%






22
0
20
40
60
80
100
120
0 5000 10000 15000 20000 25000
Tỉ lệ mol Natrithiosunfat//Hg- hữu cơ
Hiệu suất giải chiết (%)

Hiu suất giải chiết CH

3
HgCl bằng natrithiosunfat
Kt qu  by: khi t l mol Na
2
S
2
O
3
l20 ln t l mol
CH
3
u sut gii chiu sut gii chi l mol
Na
2
S
2
O
3
l
3
HgCl 200 lng thu n
ng l dng n Na
2
S
2
O
3
10
-2
 gii ching thu 

h
T t qu kh
 2.
3.8.3. ng th.
HgS ch
 . 



 
HgS, 

 

  

2
SO
4

Kết quả khảo sát ảnh hưng của nồng độ H
2
SO
4
đến hiu suất chiết HgO

H
2
SO
4

mol/l


µg
%
µg
%
0.025
0
0
7,88
78,8
0,05
0
0
9,91
99,1
0,1
0,81
8,1 %
9,95
99,5
0,5
2,9
29 %
99,3
99,3
1
4,15
41,5 %

99,6
99,6


2
SO
4



2
SO
4

HgS 
   
 






23

2
 ( 
Cu
2
S = 10

-48

-

2+


4
]
2-
10
15

h   HgS 
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
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 10  
  HCl 1M .
0
10

20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Lượng CuCl (gam)
Hiệu suất thu hồi

Sư
̣
a
̉
nh hươ
̉
ng cu
̉
a CuCl đối vơ
́
i hiê
̣
u suất chiết HgS
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0,5 gam  1 

HgS gam CuCl 3.11

0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4 5
Nồng độ NaCl (%)
Hiệu suất thu hồi HgS

Sư
̣
a
̉
nh hươ
̉
ng cu
̉
a NaCl đối vơ
́
i hiê
̣
u suất chiết HgS

.
 HgS   
CuCl


24
3.9. 
  tng s:
      u tr 
chun MESS--580
Kết quả phân tích mẫu chuẩn MESS-3, CMR 580
Loi mu chun
ng (mg/kg)
 thu hi
 chng ch
Kt qu  
(n=3)
MESS-3


104%
CMR-580


93%
t qu i mu chu
 thu hi ca thu ng t u
ng vt thu 
 
  u trm

n CMR-580
Kết quả phân tích thuỷ ngân hữu cơ mẫu chuẩn CMR 580
Loi mu chun
ng (mg/kg)
 thu hi
 chng ch
Kt qu 
CMR-580

71,3
94,4%
ng mu chu tit li vi thu
t qu cho thvi  


              


Bảng miêu tả vị trí lấy mẫu









Khe tang


















                

5.






25
Kết quả phân tích hàm lượng các dạng thuỷ ngân trong trầm tích

 8 
0

10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% các dạng thủy ngân
Din Thanh
Liệt
Khe
Tang
Ba Đa Phùng Mai
Lĩnh
Tế
Tiêu
Đọ
điểm lấy mẫu
or-Hg HgS HgO Dạng khác


Sự phân bố các dạng thuỷ ngân trong trầm tích tại các điểm


K









 













1. 
 (II) Oxit,  (II) 






        
  

2
 





Hg 

Hg- 
HgS
HgO

Ppm
ppm
%
ppm
%
ppm
%
ppm
%



0.341
0.003
0.88
0.326
95.6

0.002
0.587
0.075
22



0.865
0.054
6.24
0.663
76.65
0.004
0.462
0.205
23.7
Khe tang
0.744
0.061
8.2
0.684
91.94
0.001
0.134
0.074
9.95

0.305
0.023
7.54

0.262
85.9
0.002
0.656
0.095
31.1

0.127
0.026
20.5
0.093
73.23
0.004
3.15
0.027
21.3



0.556
0.018
3.24
0.405
72.84
0.001
0.18
0.094
16.8

0.298

0.013
4.36
0.265
88.93
0.003
1.007
0.032
10.7



0.123
0.009
7.32
0.081
65.85
0.005
4.065
0.056
45.5